RU2319856C2

RU2319856C2 - Internal combustion engine

Info

Publication number: RU2319856C2
Application number: RU2005116067/06A
Authority: RU
Inventors: Михаил Ильич Фесина (RU); Михаил Ильич Фесина; Евгений Владимирович Филин (RU); Евгений Владимирович Филин
Original assignee: Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ"
Priority date: 2005-05-26
Filing date: 2005-05-26
Publication date: 2008-03-20
Also published as: RU2005116067A

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines.

SUBSTANCE: proposed internal combustion engine with intake system contains intake line supplying fuel mixture into cylinders of internal combustion engine and consisting of intake pipes with device to deliver fuel into engine cylinders, receiver connected by main pipe to air cleaner made in form of chamber to which air intake branch pipe is connected, limited by air intake cut, in intake part of which noise damping device is arranged coaxially being made in form of multifunctional quarter-wave resonator of cylindrical form with formation of through ring (slot) clearance, length of resonator being half of length of air intake branch pipe. Neck of resonator is arranged in middle of air intake branch pipe, and bottom of resonator is arranged near plane of intake cut of branch pipe. Several through damping holes uniformly spaced in middle of dynamic length of quarter-wave resonator are made in side part of resonator housing wall. Summary area of through damping holes ∑F_h is found from equation ∑F_h=0.05-0.06F_r where F_r is area of cross through section of resonator, and dynamic length L_r=I_r+△₃ where I_r is geometric length of inner space of resonator housing and △₃ is dynamic elongation of resonator (△₃≈ 0.3 of diameter of through section of pipe cut).

EFFECT: improved efficiency of noise damping.

13 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания (далее ДВС), оборудованным средствами снижения шума в системе впуска.The invention relates to mechanical engineering, in particular engine manufacturing, and in particular to internal combustion engines (hereinafter ICE), equipped with noise reduction means in the intake system.

Известны конструкции ДВС, применяющие системы впуска с интегрированными в конструкцию элементами снижения шума впуска.ICE designs are known that employ intake systems with intake noise reduction elements integrated into the design.

В частности, Французской фирмой «Пежо» в патенте Франции №2536792, опубл. 22.06.84 г. заявляется использование сужающее проходное сечение впускной трубы дроссельной шайбы или диффузорной вставки для снижения шума впуска ДВС. Дроссельная шайба или диффузорная вставка для обеспечения требуемой эффективности располагается в зоне пучности волны колебательной скорости газового потока на некотором заданном скоростном режиме работы ДВС. Очевидным недостатком устройства является рост гидравлических сопротивлений впускной системы вследствие заужения проходного сечения и как следствие ухудшение мощностных, экономических и экологических (токсических) показателей ДВС.In particular, the French company Peugeot in French patent No. 2536792, publ. 06/22/84, declares the use of a narrowing bore of the inlet pipe of the throttle washer or diffuser insert to reduce the noise of the intake of the engine. A throttle washer or diffuser insert to ensure the required efficiency is located in the antinode wave of the vibrational velocity of the gas flow at a certain given speed mode of operation of the internal combustion engine. An obvious disadvantage of the device is the increase in hydraulic resistance of the intake system due to the narrowing of the bore and, as a consequence, the deterioration of power, economic and environmental (toxic) parameters of the internal combustion engine.

Австрийская фирма «АВЛ» в патентной заявке ФРГ №3820607, F01В 25/00, 29.12.88 г. для расширения частотного диапазона эффективного шумоглушения используемого дополнительного резонатора предлагает выполнять его конструкцию изменяемого объема в зависимости от частоты вращения коленвала ДВС.The Austrian company "AVL" in patent application Germany No. 3820607, F01В 25/00, 12/29/08, to expand the frequency range of effective noise attenuation of the used additional resonator, proposes to perform its variable volume design depending on the speed of the internal combustion engine crankshaft.

В Европейской патентной заявке №0278117, F02В 27100, 17.08.88 г. предлагается использовать взаимосогласованные дополнительные резонансные трубы и дополнительный ресивер для улучшения наполнения цилиндров, за счет подавления резонансных пульсаций газа путем их сложения в противофазе.In European patent application No. 0278117, F02B 27100, 08/17/88, it is proposed to use mutually agreed additional resonance tubes and an additional receiver to improve cylinder filling by suppressing resonant gas pulsations by adding them in antiphase.

Японская фирма «Хонда мотор» в патентной заявке №61-190159, F02М 35/12, 14.01.87 г. в целях обеспечения шумоглушения в широком диапазоне частот предлагает соединять с впускной трубой два устройства шумоглушения - четвертьволновой резонатор тупикового типа и отдельную резонансную камеру.The Japanese company Honda Motor in patent application No. 61-190159, F02M 35/12, 01/14/87, in order to provide noise attenuation over a wide frequency range, proposes to connect two noise suppression devices to the inlet pipe - a dead-end quarter-wave resonator and a separate resonance chamber.

Известна, в частности, конструкция, описанная в международной патентной заявке РСТ(Е) №91/00958, кл. F02М 35/12, 24.01.91 г., содержащая воздухоочиститель, выполненный в виде камеры, к которому подсоединены впускная труба с устройством подвода топлива в цилиндры двигателя и воздухоподводящий патрубок, ограниченный заборным срезом, включающий входную часть, в которой соосно размещено устройство шумоглушения, которое выполнено в виде вставки, имеющей конфузорно-диффузорную форму, с обтекаемой заборной частью и боковыми щелями для захода воздуха внутрь вставки. Конфузорно-диффузорная секция выполняет функцию заглушения шума впуска ДВС.Known, in particular, the design described in international patent application PCT (E) No. 91/00958, CL. F02M 35/12, 01.24.91, containing an air purifier made in the form of a chamber, to which an inlet pipe with a device for supplying fuel to the engine cylinders and an air supply pipe bounded by an intake cut, including an inlet part in which a noise suppression device is coaxially arranged, are connected, which is made in the form of an insert having a confuser-diffuser shape, with a streamlined intake part and side slots for air to enter the insert. The confuser-diffuser section performs the function of damping the intake noise of the internal combustion engine.

Конструкция ф. "Mazda Motor Corporation", описанная в Европейской патентной заявке №0379926, кл. F02М 35/12, от 15.01.90 г., содержащая воздухоочиститель, выполненный в виде камеры, к которому с разных сторон присоединены, - воздухоподводящий патрубок, ограниченный заборным срезом, низкочастотный четвертьволновый резонатор, впускной трубопровод с подключенным к нему резонатором Гельмгольца, соединяющий воздухоочиститель с ресивером, к торцевой части которого подключен другой резонатор Гельмгольца, ресивер в свою очередь сообщается с впускными трубами для подвода топливовоздушной смеси в цилиндры ДВС.Construction f. "Mazda Motor Corporation" described in European Patent Application No. 0379926, cl. F02M 35/12, dated January 15, 1990, containing an air purifier made in the form of a chamber, to which are connected from different sides — an air supply pipe bounded by an intake cut, a low-frequency quarter-wave resonator, an inlet pipe with a Helmholtz resonator connected to it, connecting the air purifier with a receiver, to the end of which another Helmholtz resonator is connected, the receiver, in turn, communicates with inlet pipes for supplying the air-fuel mixture to the ICE cylinders.

В практике конструкций двигателей легковых автомобилей нашли широкое применение конструкции, содержащие 2 (пару) четвертьволновых резонаторов, отличающихся в два раза длинами тупиковых патрубков, которые подключены к полости шумоизлучающего воздухозаборного патрубка воздухоочистителя (как, например, на автомобилях Субару, Фиат, Форд и др.). Известны также и соответствующие патенты со сдвоенными ¹/₄ волновыми резонаторами, подключенными к воздухозаборному патрубку двигателя (см. в частности Европейский патент №0091038 А1, кл. F02М 35/12, фигура 6, поз. 32 и 34).In the practice of engine designs for passenger cars, designs have been widely used containing 2 (a pair) quarter-wave resonators, which are twice as long as the dead-end nozzles, which are connected to the cavity of the noise-emitting air intake nozzle of the air cleaner (as, for example, on Subaru, Fiat, Ford, etc. ) There are also patents related with dual ^_1/4 wave resonators connected to the air intake pipe of the engine (see. In particular European patent №0091038 A1, cl. F02M 35/12, figure 6, Pos. 32 and 34).

Однако применение нескольких автономных четвертьволновых резонаторов, настроенных на подавление излучения конкретных резонансных частот на собственных модах трубы, является нежелательным, с точки зрения ухудшения стоимостных и габаритных показателей (в стесненном пространстве моторного отсека). Также, в ряде случаев возможно нежелательное взаимодействие волновых процессов отдельных резонаторов между собой, влекущее появление дополнительных резонансных усилений шума, что в целом снижает шумопонижающий эффект и усиливает излучение шума впуска в окружающую среду и в салон (кабину) транспортного средства.However, the use of several autonomous quarter-wave resonators tuned to suppress the emission of specific resonant frequencies at the eigenmodes of the pipe is undesirable from the point of view of deterioration in cost and overall parameters (in the cramped space of the engine compartment). Also, in some cases, an undesirable interaction of the wave processes of individual resonators with each other is possible, entailing the appearance of additional resonant noise amplifications, which generally reduces the noise reduction effect and enhances the emission of noise from the intake into the environment and into the passenger compartment (cabin) of the vehicle.

В качестве прототипа выбран описанный в патентной заявке Российской Федерации №2098652 кл. F02М 35/12, 18.07.95 г. ДВС с системой впуска, содержащей впускную трассу, подводящую топливную смесь в цилиндры двигателя, состоящую из впускных труб с устройством подвода топлива в цилиндры двигателя, ресивера, который подсоединен магистральной трубой к воздухоочистителю, выполненному в виде камеры, к которому подключен воздухоподводящий патрубок, ограниченный воздухозаборным срезом, во входной части которого, соосно размещено устройство шумоглушения в виде многофункционального четвертьволнового резонатора цилиндрической формы, с образованием сквозного кольцевого (щелевого) зазора, причем длина резонатора составляет половину длины воздухоподводящего патрубка, горло резонатора размещено в середине воздухоподводящего патрубка, а дно резонатора снабжено обтекателем, выступающим за пределы плоскости заборного среза патрубка.As a prototype selected described in the patent application of the Russian Federation No. 2098652 class. F02M 35/12, 07/18/95, ICE with an intake system containing an intake route supplying the fuel mixture to the engine cylinders, consisting of intake pipes with a fuel supply device to the engine cylinders, a receiver, which is connected by a main pipe to the air cleaner, made in the form a chamber to which an air supply pipe is connected, limited by an air intake cut, in the input part of which a noise suppression device in the form of a cylindrical multifunctional quarter-wave resonator is coaxially placed, with the formation a through annular (slot) gap, moreover, the cavity length is half the length of the air supply pipe, the resonator neck is located in the middle of the air supply pipe, and the bottom of the resonator is provided with a fairing protruding beyond the plane of the intake cut of the pipe.

Сущность изобретения согласно прототипу заключается в том, что в известном ДВС с системой впуска, содержащей воздухоочиститель с присоединенным воздухозаборным патрубком, во входной части которого, посредством установочных ребер, соосно размещено шумопонижающее устройство в виде четвертьволнового резонатора, в форме цилиндрического патрубка, образующего с внутренней поверхностью корпуса кольцевой (щелевой) сквозной зазор вдоль всей длины резонаторного патрубка, открытый срез (горло) резонаторного патрубка размещен в середине воздухозаборного патрубка, а его глухое дно, вблизи плоскости воздухозаборного среза патрубка, причем длина резонаторного патрубка составляет половину длины воздухозаборного патрубка, Обеспечение эффекта шумоглушения в системе впуска ДВС достигается устранением нежелательных усилений излучаемого шума впуска на частотах, кратных четным числам частоты настройки четвертьволнового резонатора (0,25λ), т.е. обеспечением эффективного заглушения на частотах звука с длинами волн 0,5 λ, 1 λ, 2 λ, 3 λ, 4 λ, и т.д.The essence of the invention according to the prototype lies in the fact that in the known ICE with an intake system containing an air purifier with an attached air intake pipe, in the input part of which, by means of mounting ribs, a noise reducing device in the form of a quarter-wave resonator is arranged coaxially in the form of a cylindrical pipe forming with an inner surface casing an annular (slotted) through gap along the entire length of the resonator pipe, an open cut (neck) of the resonator pipe is placed in the middle of the air the intake pipe, and its dead bottom, near the plane of the intake pipe cut-off, the cavity length being half the length of the intake pipe. The effect of sound attenuation in the ICE intake system is achieved by eliminating unwanted amplifications of radiated intake noise at frequencies that are multiples of even numbers of the tuning frequency of the quarter-wave resonator (0 , 25λ), i.e. providing effective damping at sound frequencies with wavelengths of 0.5 λ, 1 λ, 2 λ, 3 λ, 4 λ, etc.

Задачей изобретения является повышение эффективности и надежности устройства шумоглушения ДВС при незначительном повышении затрат на изменение конструкции.The objective of the invention is to increase the efficiency and reliability of the device of noise suppression of internal combustion engines with a slight increase in the cost of structural changes.

Согласно заявляемой конструкции ДВС, содержащей впускную трассу, подводящую топливную смесь в цилиндры ДВС, состоящую из впускных труб с устройством подвода топлива в цилиндры ДВС, ресивера, который подсоединен магистральной трубой к выполненному в виде камеры воздухоочистителю, к которому подключен воздухозаборный патрубок, ограниченный воздухозаборным срезом, во входной части которого, соосно, размещено устройство шумоглушения в виде многофункционального четвертьволнового резонатора цилиндрической формы, с образованием сквозного кольцевого зазора, причем длина резонатора составляет половину длины воздухозаборного патрубка, горло резонатора размещено в середине воздухозаборного патрубка, а дно резонатора размещено вблизи плоскости заборного среза патрубка, в боковой части стенки корпуса четвертьволнового резонатора выполнено несколько сквозных демпфирующих отверстий, равномерно расположенных в середине динамической длины четвертьволнового резонатора, причем суммарная площадь сквозных демпфирующих отверстий ΣFотв определяется по выражению ΣFотв=0,05...0,06Fрез, где Fрез - площадь поперечного проходного сечения резонатора, а динамическая длина Lp=Ip+Δ3, где Ip - геометрическая длина внутренней полости корпуса резонатора, а Δ₃ - динамическое удлинение резонатора (Δ₃≈0,3 диаметра проходного сечения на срезе трубы).According to the claimed design of an internal combustion engine containing an inlet route supplying the fuel mixture to the internal combustion engine cylinders, consisting of inlet pipes with a device for supplying fuel to the internal combustion engine cylinders, a receiver, which is connected by a main pipe to an air cleaner made in the form of a chamber, to which an air intake pipe is connected, limited by an air intake cut , in the input part of which, coaxially, a noise suppression device in the form of a multifunctional cylindrical quarter-wave resonator is placed, with the formation of through an annular gap, the cavity length being half the length of the intake pipe, the cavity of the cavity located in the middle of the intake pipe, and the bottom of the cavity placed near the plane of the intake section of the pipe, several through-hole damping holes are made in the side wall of the housing of the quarter-wave resonator, uniformly located in the middle of the dynamic length of the quarter-wave resonator, and the total area of through damping holes ΣFotv is determined by the expression ΣFotv = 0.05 ... 0.06Fр s, where Frez - cross flow cross section of the resonator, and a dynamic length Lp = Ip + Δ3, where Ip - geometric length of the internal cavity of the resonator body, and Δ ₃ - dynamic elongation resonator (Δ ₃ ≈0,3 diameter passage section of the pipe cut )

На фиг.1 схематично показана конструкция ДВС в сборе с системой впуска.Figure 1 schematically shows the design of the internal combustion engine assembly with the intake system.

На фиг.2 и 3 показана конструктивная схема фрагмента ДВС, включающего воздухоочиститель системы впуска ДВС.Figure 2 and 3 shows a structural diagram of a fragment of the internal combustion engine, including an air purifier of the intake system of the internal combustion engine.

На фиг.4 схематично показано продольное сечение воздухозаборного патрубка в сборе с четвертьволновым резонатором.Figure 4 schematically shows a longitudinal section of an intake pipe assembly with a quarter-wave resonator.

На фиг.5, 6, 7, 8, и 9 схематично показаны эпюры распределения звукового давления в воздухозаборном патрубке и резонаторном патрубке (четвертьволновом резонаторе):Figure 5, 6, 7, 8, and 9 schematically shows the diagrams of the distribution of sound pressure in the air intake pipe and the resonator pipe (quarter-wave resonator):

на фиг.5 представлена эпюра распределения звукового давления в воздухозаборном патрубке на низшей (первой) собственной форме колебаний воздуха в полости патрубка, когда по длине воздухозаборного патрубка укладывается ¹/₂ длины звуковой волны;5 is a diagram of the distribution of sound pressure in the air intake pipe in the lowest (first) form own vibrations of air in the nozzle cavity, when the length of the air intake pipe is laid ^_half the acoustic wavelength;

на фиг.6 представлена эпюра распределения звукового давления в воздухозаборном патрубке на второй низшей собственной форме колебаний воздуха в полости воздухозаборного патрубка, когда по длине патрубка укладывается длина звуковой волны;figure 6 presents the plot of the distribution of sound pressure in the intake pipe on the second lower intrinsic form of air vibrations in the cavity of the intake pipe, when along the length of the pipe fits the length of the sound wave;

на фиг.7 представлена эпюра распределения звукового давления в воздухозаборном патрубке в третьей собственной форме колебаний воздуха в полости резонаторного патрубка;figure 7 presents a plot of the distribution of sound pressure in the intake pipe in the third intrinsic form of air oscillations in the cavity of the resonator pipe;

на фиг.8 представлена эпюра распределения звукового давления на низшей (первой) собственной форме колебаний воздуха в полости резонаторного патрубка (четвертьволнового резонатора), когда по длине резонаторного патрубка укладывается ¹/₂ длины звуковой волны (левая половина эпюры);8 is a diagram of the distribution of sound pressure on the lower (the first) form own air oscillations in a cavity resonator tube (quarter wave resonator) when the length of the resonator tube is placed ^_1/2 wavelength of sound (left side of diagram);

на фиг.9 представлена эпюра распределения звукового давления на низшей (второй) собственной форме колебаний воздуха в полости резонаторного патрубка (четвертьволнового резонатора), когда по длине резонаторного патрубка укладывается длина звуковой волны (левая половина эпюры)figure 9 presents the plot of the distribution of sound pressure on the lower (second) intrinsic form of air in the cavity of the resonator pipe (quarter-wave resonator), when along the length of the resonator pipe fits the length of the sound wave (left half of the plot)

На фиг.10 графически показаны общие уровни шума впуска, регистрируемые измерительным микрофоном у свободного среза воздухозаборного патрубка воздухоочистителя системы впуска четырехцилиндрового четырехтактного ДВС, в диапазоне оборотов 1500...5000 в минуту, в варианте конструкции четвертьволнового резонатора без сквозных отверстий (прототипе) и в варианте конструкции четвертьволнового резонатора с выполненными сквозными отверстиями в боковой стенке (по заявляемой конструкции).Figure 10 graphically shows the total intake noise levels recorded by the measuring microphone at the free cut of the intake pipe of the air purifier of the intake system of the four-cylinder four-stroke ICE, in the speed range of 1500 ... 5000 per minute, in the embodiment of the design of the quarter-wave resonator without through holes (prototype) and in a design variant of a quarter-wave resonator with through holes in the side wall (according to the claimed design).

На фиг.11 графически показаны уровни шума впуска на основной частоте следования впускных импульсов при реализации рабочего процесса «2n/60» четырехцилиндрового четырехтактного ДВС, в диапазоне оборотов 1500...5000 в минуту, в варианте конструкции четвертьволнового резонатора без сквозных отверстий (прототипе) и в варианте конструкции четвертьволнового резонатора с выполненными сквозными отверстиями в боковой стенке (по заявляемой конструкции).Figure 11 graphically shows the noise levels of the intake at the main frequency of the intake pulses during the implementation of the workflow "2n / 60" four-cylinder four-stroke internal combustion engine, in the speed range of 1500 ... 5000 per minute, in the design of the quarter-wave resonator without through holes (prototype) and in the design variant of the quarter-wave resonator with through holes in the side wall (according to the claimed design).

На фиг.12 графически показаны 1/3 октавные спектры шума впуска на оборотах максимального крутящего момента ДВС, в варианте конструкции четвертьволнового резонатора без сквозных отверстий (прототипе) и в варианте конструкции четвертьволнового резонатора с выполненными сквозными отверстиями в боковой стенке (по заявляемой конструкции).On Fig graphically shows the 1/3 octave spectra of inlet noise at revolutions of the maximum engine torque, in the embodiment of the design of the quarter-wave resonator without through holes (prototype) and in the design of the quarter-wave resonator with through holes in the side wall (according to the claimed design).

На фиг.13 графически показаны уровни шума впуска четырехцилиндрового четырехтактного ДВС в 1/3 октаве 630 Гц, в диапазоне оборотов 1500...5000 в минуту, в варианте конструкции четвертьволнового резонатора без сквозных отверстий (прототипе) и в варианте конструкции четвертьволнового резонатора с выполненными сквозными отверстиями в боковой стенке (по заявляемой конструкции).On Fig graphically shows the intake noise levels of a four-cylinder four-stroke ICE in 1/3 octave 630 Hz, in the speed range of 1500 ... 5000 per minute, in the embodiment of the design of the quarter-wave resonator without through holes (prototype) and in the design variant of the quarter-wave resonator with through holes in the side wall (according to the claimed design).

Конструкция ДВС в сборе с системой впуска поясняется схемами на фиг.1, 2, 3 и 4.The design of the internal combustion engine assembly with the intake system is illustrated by the diagrams in figures 1, 2, 3 and 4.

На фиг.1 представлена конструкция ДВС 1 с системой впуска, включающей в себя топливовоздухоподводящую трассу, состоящую из впускных труб 2 с устройством 3 распределения топливовоздушной смеси в цилиндры ДВС (на схеме не показаны), ресивера 4 и магистральной соединительной трубы 5, воздухоочистителя 6, к которому подведена магистральная труба 5 и воздухозаборный патрубок 7.Figure 1 shows the design of the internal combustion engine 1 with an intake system, including a fuel-air supply route, consisting of intake pipes 2 with a device 3 for distributing the air-fuel mixture into the internal combustion engine cylinders (not shown in the diagram), receiver 4 and the main connecting pipe 5, air cleaner 6, to which the main pipe 5 and the intake pipe 7 are connected.

На фиг.2 и 3 более подробно схематично представлена конструкция воздухоочистителя 6, который состоит из полого корпуса 8, в полости 9 которого установлен фильтрующий элемент 10. В корпусе 8 выполнены выпускное отверстие 11 и впускное отверстие 12, к выпускному отверстию 11 подключена магистральная соединительная труба 5 (на схеме не показана), а к впускному отверстию 12 корпуса 8 воздухоочистителя 6 присоединен воздухозаборный патрубок 7. Один открытый срез 13 воздухозаборного патрубка 7 размещен внутри полости 9 корпуса 8, а другой открытый воздухозаборный срез 14 сообщен с атмосферой. Во входной части воздухозаборного патрубка 7 смонтировано устройство шумоглушения ДВС в виде акустического четвертьволнового резонатора 15 в форме цилиндрического патрубка, установленного в полости 16 воздухозаборного патрубка 7 и закрепленного к его стенкам 17 при помощи распорных плоских ребер 18, с образованием вдоль наружных поверхностей резонаторного патрубка 15, между боковыми стенками 19 резонаторного патрубка 15 и стенками 17 воздухозаборного патрубка 7, сквозных кольцевых (щелевых) воздушных зазоров 20, причем длина (Ip) четвертьволнового резонатора 15 составляет 1/2Iт (Iт - длина воздухозаборного патрубка), открытый срез (горло) 21 четвертьволнового резонатора 15, связывающий полость 22 четвертьволнового резонатора 15 с полостью 16 воздухозаборного патрубка 7, размещен в половине длины воздухозаборного патрубка 7 с учетом его динамического удлинения (2Δт=Δ₁+Δ₂), а его глухое дно 23 расположено вблизи плоскости открытого воздухозаборного среза 14 воздухозаборного патрубка 7. В боковой части стенки корпуса четвертьволнового резонатора 15 выполнены несколько демпфирующих сквозных отверстий 24, равномерно расположенных относительно середины его длины (с учетом его динамического удлинения Δ₃), причем суммарная площадь демпфирующих отверстий 24 в четвертьволновом резонаторе 15 определяется по выражению:Figure 2 and 3 in more detail schematically shows the design of the air purifier 6, which consists of a hollow body 8, in the cavity 9 of which a filter element 10 is installed. In the body 8 there is an outlet 11 and an inlet 12, a main connecting pipe is connected to the outlet 11 5 (not shown in the diagram), and an intake pipe 7 is connected to the inlet 12 of the housing 8 of the air cleaner 6. One open cut 13 of the intake pipe 7 is located inside the cavity 9 of the housing 8, and another open air duct boric cut 14 communicates with the atmosphere. In the input part of the air intake pipe 7, an internal combustion engine sound attenuation device is mounted in the form of an acoustic quarter-wave resonator 15 in the form of a cylindrical pipe installed in the cavity 16 of the air intake pipe 7 and fixed to its walls 17 using spacer flat ribs 18, with the formation of the resonator pipe 15 along the outer surfaces, between the side walls 19 of the resonator pipe 15 and the walls 17 of the air intake pipe 7, the through annular (slotted) air gaps 20, and the length (Ip) of the quarter waves of the resonator 15 is 1 / 2It (It is the length of the intake pipe), an open cut (neck) 21 of the quarter-wave resonator 15, connecting the cavity 22 of the quarter-wave resonator 15 with the cavity 16 of the intake pipe 7, is located in half the length of the intake pipe 7, taking into account its dynamic extension (2Δt = Δ ₁ + Δ _2), and its blind bottom 23 is disposed near the plane of the slice open the air intake 14 of the air intake pipe 7. In the side wall of the housing 15 are a quarter-wave resonator through several damping tversty 24 evenly spaced about the middle of its length (in view of its dynamic elongation Δ _3), wherein a quarter-wave resonator, the total area of the openings 24, 15 of damping is determined by the expression:

ΣFотв=0,05...0,06 Fрез,ΣFres = 0.05 ... 0.06 Fres,

где Fотв - суммарная площадь отверстий в стенке корпуса четвертьволнового резонатора;where Fotv is the total area of the holes in the wall of the housing of the quarter-wave resonator;

Fрез - площадь поперечного проходного сечения четвертьволнового резонатора.Fres is the cross-sectional area of the quarter-wave resonator.

Обозначения:Designations:

Lp - динамическая длина внутренней полости корпуса четвертьволнового резонатора,Lp is the dynamic length of the inner cavity of the body of the quarter-wave resonator,

Ip - геометрическая длина внутренней полости корпуса четвертьволнового резонатора,Ip is the geometric length of the inner cavity of the body of the quarter-wave resonator,

Δ₃ - динамическое удлинение колеблющейся массы воздуха, присоединенное к открытой торцевой части четвертьволнового резонатора, равное 0,3 условного диаметра проходного сечения.Δ ₃ - dynamic elongation of an oscillating mass of air attached to the open end part of a quarter-wave resonator, equal to 0.3 of the nominal diameter of the passage section.

Сравнение научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках МКИ показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».Comparison of scientific, technical and patent documentation on the priority date in the main and related sections of the MKI shows that the set of essential features of the claimed solution was not previously known, therefore, it meets the patentability condition of “novelty”.

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное устройство имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков дает возможность получить новый технический результат, следовательно, предложенное техническое решение обладает новизной по сравнению с известным уровнем техники. Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».The analysis of known technical solutions in the art showed that the proposed device has features that are not available in the known technical solutions, and using them in the claimed combination of features makes it possible to obtain a new technical result, therefore, the proposed technical solution has novelty in comparison with the prior art . The proposed technical solution is industrially applicable, because can be manufactured industrially, efficiently, feasibly and reproducibly, therefore, meets the patentability condition “industrial applicability”.

ДВС 1 работает следующим образом. Возвратно-поступательное перемещение поршней ДВС (на фиг.1 не показаны) создает пульсирующее разрежение (давление) во впускной магистрали, организуя переменное во времени поступление воздуха из атмосферы через воздухозаборный срез 14 воздухозаборного патрубка 7, проходит по кольцевому (щелевому) каналу 20 образуемому стенками 17 воздухозаборного патрубка 7 и стенками 19 четвертьволнового резонатора 15, попадает в полость 16 воздухозаборного патрубка 7, и далее, через открытый срез 13 воздухозаборного патрубка 7 поступает внутрь полости 9 корпуса 8 воздухоочистителя 6, проходит очистку сквозь фильтрующий элемент 10 и через выпускное отверстие 11 попадает в магистральную соединительную трубу 5, сглаживая пульсации расхода воздуха при расширении в полости ресивера 4 и далее по впускным трубам 2 с устройством 3 распределения топливовоздушной смеси при открывании впускных клапанов попадает в цилиндры ДВС 1.ICE 1 works as follows. The reciprocating movement of the internal combustion engine pistons (not shown in FIG. 1) creates a pulsating rarefaction (pressure) in the intake manifold, organizing a time-varying flow of air from the atmosphere through the air intake section 14 of the air intake pipe 7, passes through an annular (slotted) channel 20 formed by the walls 17 of the intake pipe 7 and the walls 19 of the quarter-wave resonator 15, enters the cavity 16 of the intake pipe 7, and then, through an open slice 13 of the intake pipe 7 enters the cavity 9 of the housing 8 of the air purifier 6, it is cleaned through the filter element 10 and through the outlet 11 it enters the main connecting pipe 5, smoothing out the pulsations of the air flow during expansion in the cavity of the receiver 4 and then through the inlet pipes 2 with the air-fuel mixture distribution device 3 when it opens the inlet valves ICE cylinders 1.

Обратный путь по направлению засасываемого воздушного потока проделывает звук (звуковые волны), возникающий в магистрали системы впуска в результате возвратно-поступательного перемещения поршней ДВС и образования пульсирующих колебаний расхода и давления воздуха и генерирования упругих звуковых волн на частоте следования процессов впуска. За счет этих колебаний, генерируемый звук от цилиндров ДВС 1 по впускным трубам 2 с устройством 3 распределения топливовоздушной смеси в ресивер 4, далее по магистральной соединительной трубе 5 попадает через выпускное отверстие 11 в полость 9 корпуса 8 воздухоочистителя 6, затем через открытый срез 13 в полость 16 воздухозаборного патрубка 7, проходит по кольцевому (щелевому) каналу 20 между стенками 17 воздухозаборного патрубка 7 и стенками 19 четвертьволнового резонатора 15 и через открытый воздухозаборный срез 14 воздухозаборного патрубка 7 попадает в окружающую среду. Массовый расход поступившего воздуха в полость 9 воздухоочистителя непрерывно периодически изменяется во времени, в виде пульсирующей составляющей на частоте процессов впускных импульсов на заданных оборотах ДВС. Именно эти колебания и упругие волны «разрежения-сжатия» воздуха, заполняющего впускную магистраль, вызывают излучение звука открытым воздухозаборным срезом 14 в окружающую среду. Применение четвертьволнового акустического резонатора 15, настроенного на подавление наиболее энергоемкой низшей собственной резонансной формы колебаний воздушного объема, заключенного в полости воздухозаборного патрубка 7 (половины длины звуковой волны, укладывающейся по длине воздухозаборного патрубка 7, см. фиг.3 и 4), позволяет, при максимальном значении давления воздуха в воздухозаборном патрубке 7 в зоне размещения свободного среза 21 четвертьволнового резонатора 15 и одновременном минимальном значении давления воздуха в полости 22 четвертьволнового резонатора 15, на его свободном открытом срезе 21 обеспечить максимальное продавливание воздуха из полости 16 патрубка 7 в полость 22 четвертьволнового резонатора 15, и таким образом существенно «успокоить» динамические пульсации воздуха в полости 22 патрубка 7 на этой частоте и тем самым свести к минимуму излучение звука на этой частоте открытым воздухозаборным срезом 14. Однако в это же время применение четвертьволнового резонатора 15 приводит и к образованию (генерированию) резонансного звука на частотах, соизмеримых с длиной четвертьволнового резонатора 15, (низшими собственными продольными модами воздушного объема полости четвертьволнового резонатора). Поэтому, в боковых стенках 19 четвертьволнового резонатора 15 выполнены демпфирующие сквозные отверстия 24, размещенные в зоне поперечной плоскости четвертьволнового резонатора 15 в середине его длины (с учетом его динамического удлинения Δ₃).The return path in the direction of the intake air stream makes sound (sound waves) arising in the intake system line as a result of the reciprocating movement of the internal combustion engine pistons and the formation of pulsating oscillations in the air flow and pressure and the generation of elastic sound waves at the frequency of the intake processes. Due to these fluctuations, the sound generated from the ICE cylinders 1 through the inlet pipes 2 with the air-fuel mixture distribution device 3 into the receiver 4, then through the main connecting pipe 5 passes through the outlet 11 into the cavity 9 of the housing 8 of the air purifier 6, then through an open cut 13 in the cavity 16 of the intake pipe 7, passes through the annular (slotted) channel 20 between the walls 17 of the intake pipe 7 and the walls 19 of the quarter-wave resonator 15 and through the open intake section 14 of the intake pipe 7 gets into the environment. The mass flow rate of the incoming air into the cavity 9 of the air purifier continuously changes periodically in time, in the form of a pulsating component at the frequency of the processes of the intake pulses at given engine speeds. It is these vibrations and elastic waves of "rarefaction-compression" of the air that fills the intake manifold that cause the sound to be emitted by the open air intake section 14 into the environment. The use of a quarter-wave acoustic resonator 15, configured to suppress the most energy-intensive lower intrinsic resonance waveform of the air volume enclosed in the cavity of the air intake pipe 7 (half the sound wavelength that fits along the length of the air intake pipe 7, see Figs. 3 and 4), allows, when the maximum value of the air pressure in the intake pipe 7 in the area of the free cut 21 of the quarter-wave resonator 15 and at the same time the minimum value of the air pressure in the cavity 22 quarter-wave resonator 15, on its free open cut 21 to ensure maximum air forcing from the cavity 16 of the pipe 7 into the cavity 22 of the quarter-wave resonator 15, and thus significantly “calm” the dynamic pulsations of the air in the cavity 22 of the pipe 7 at this frequency and thereby minimize sound emission at this frequency by an open air intake section 14. However, at the same time, the use of a quarter-wave resonator 15 also leads to the formation (generation) of resonant sound at frequencies commensurate with the length Second quarter wave resonator 15, (lower own longitudinal modes air quarterwave resonator cavity volume). Therefore, damping through holes 24 are made in the side walls 19 of the quarter-wave resonator 15 located in the zone of the transverse plane of the quarter-wave resonator 15 in the middle of its length (taking into account its dynamic elongation Δ ₃ ).

Из представленных в графической части заявки фигур 4...9 следует, что наряду с компактностью и низкой материалоемкостью, аналогичной прототипу, заявляемое техническое решение в отличие от прототипа обеспечивает дополнительный акустический эффект подавления резонансного звукового излучения не только на частотах нечетных собственных мод f₁ и f₃, но и на частоте четной собственной моды f₂, которое прототип не только не заглушает, но и усиливает. В свою очередь, по заявленному техническому решению в отличие от аналога (см. Европейский патент 0091038), для подавления четных и нечетных резонирующих собственных мод не требуется применение нескольких автономных четвертьволновых резонаторов, а данные функции выполняются соосно размещенным в воздухозаборном патрубке единичным четвертьволновым резонатором, в боковой части стенки которого выполнено несколько сквозных демпфирующих отверстий суммарной площадью, равной 0,05...0,06 площади поперечного сечения резонаторного патрубка, которые расположены в зоне середины динамической длины четвертьволнового резонатора.From the figures 4 ... 9 presented in the graphic part of the application, it follows that, along with compactness and low material consumption similar to the prototype, the claimed technical solution, in contrast to the prototype, provides an additional acoustic effect of suppressing resonant sound radiation not only at frequencies of odd eigenmodes f ₁ and f ₃ , but also at the frequency of an even eigenmode f ₂ , which the prototype not only does not drown out, but also enhances. In turn, according to the claimed technical solution, unlike the analogue (see European patent 0091038), to suppress even and odd resonating eigenmodes, it is not necessary to use several autonomous quarter-wave resonators, and these functions are performed by a single quarter-wave resonator coaxially placed in the inlet pipe, in the lateral part of the wall of which there are several through damping holes with a total area equal to 0.05 ... 0.06 of the cross-sectional area of the resonator pipe, which p found on the rear zone of the middle dynamic quarter wave length resonator.

Воздухозаборный патрубок 7 воздухоочистителя 6 системы впуска ДВС следует рассматривать как трубу (патрубок) конечных размеров длиной L, открытую с обеих сторон (концов). Один конец трубы сообщается с полостью 9 расширительной камеры корпуса 8 воздухоочистителя 6 (для ДВС легковых автомобилей объем полости расширительной камеры корпуса воздухоочистителя составляет обычно 6...12 литров), а другой конец - с подкапотным пространством моторного отсека или непосредственно с внешней окружающей средой (при забортном заборе воздуха засасываемого в цилиндры ДВС). Как известно, в полости трубы открытой с обеих сторон, при ее динамическом возбуждении (например, пульсациями засасываемого в цилиндры ДВС воздуха), возникают (возбуждаются) собственные колебания. В случае непрерывного во времени динамического возбуждения газового объема в полости такой трубы (например, периодическими пульсациями засасываемого воздуха в процессе наполнения цилиндров при реализации рабочего процесса в ДВС), на возбужденных в трубе собственных частотах колебаний происходит усиление звука, излучаемого открытыми срезами трубы в полость 9 корпуса 8 воздухоочистителя 6 и непосредственно - в открытое пространство окружающей среды. Наиболее сильными (энергоемкими) такие колебания происходят на низших собственных частотах колебаний (на низших собственных модах) - как правило, на первой, второй и третьей собственных модах соответственно с частотами f₁, f₂ и f₃. Значения данных частот колебаний (и соответственно частот усиления излучаемого звука из полости трубы) напрямую связаны с длиной данной трубы. Т.е. если труба длинная, то она «гудит на низкой частоте», если труба короткая - «свистит на высокой частоте». Наиболее интенсивной собственной модой такой трубы длиной Lт (открытой с обоих концов), на которой происходит усиление излучаемого звука, является первая собственная мода с частотой f₁ и длиной волны λ₁ при условии выполнения равенства Lт=0,5λ₁ (т.е. когда по длине трубы Lт укладывается полуволна частоты f₁). Как известно, длина Lт открытой с двух сторон трубы с ее собственными частотами (модами) связана следующей зависимостью:The air intake pipe 7 of the air purifier 6 of the ICE intake system should be considered as a pipe (pipe) of finite dimensions of length L, open on both sides (ends). One end of the pipe communicates with the cavity 9 of the expansion chamber of the body 8 of the air purifier 6 (for ICE cars, the volume of the cavity of the expansion chamber of the body of the air purifier is usually 6 ... 12 liters), and the other end - with the engine compartment of the engine compartment or directly with the external environment ( with an outboard intake of air sucked into the internal combustion engine cylinders). As is known, in the pipe cavity open on both sides, when it is dynamically excited (for example, by pulsations of the air sucked into the ICE cylinders), natural vibrations arise (are excited). In the case of continuous dynamic excitation of the gas volume in the cavity of such a pipe (for example, by periodic pulsations of the sucked air during the filling of the cylinders during the implementation of the working process in the internal combustion engine), the sound emitted by the open sections of the pipe into the cavity 9 is amplified housing 8 of the air purifier 6 and directly into the open environment. The strongest (energy-intensive) such oscillations occur at the lower eigenfrequencies of oscillations (at the lower eigenmodes) - as a rule, at the first, second and third eigenmodes, respectively, with frequencies f ₁ , f ₂ and f ₃ . The values of these vibration frequencies (and, accordingly, the amplification frequencies of the emitted sound from the pipe cavity) are directly related to the length of this pipe. Those. if the pipe is long, then it “buzzes at a low frequency”, if the pipe is short - “whistles at a high frequency”. The most intense eigenmode of such a pipe of length Lt (open at both ends), on which the emitted sound is amplified, is the first eigenmode with frequency f ₁ and wavelength λ ₁ provided that the equality Lt = 0.5λ _{1 is} satisfied (i.e. when a half-wave of frequency f ₁ ) is laid along the length of the pipe Lm. As is known, the length Lt of the pipe open on both sides with its natural frequencies (modes) is connected by the following dependence:

f=n·с/2 Lт, сек^-1 f = n · s / 2 Lt, s ^-1

где f - собственная частота колебаний воздушного столба, ограниченного стенками трубы, Гц (сек^-1);where f is the natural frequency of oscillation of the air column bounded by the walls of the pipe, Hz (sec ^-1 );

с - скорость звука, м/с (для t°=20C°, с=340 м/с);s is the speed of sound, m / s (for t ° = 20C °, s = 340 m / s);

n - 1, 2, 3... - числа натурального ряда.n - 1, 2, 3 ... are the numbers of the natural series.

С другой стороны, известно, что f=с/λ, сек^-1:On the other hand, it is known that f = c / λ, sec ^-1 :

где λ - длина звуковой волны (частотой f при скорости звука с),where λ is the sound wavelength (frequency f at the speed of sound c),

Таким образом, при n=1 (для первой собственной моды)Thus, for n = 1 (for the first eigenmode)

с/2 Lт=c/λ₁, или Lт=0,5λ.s / 2 Lt = c / λ ₁ , or Lt = 0.5λ.

Следовательно, условие резонансного усиления звука открытой с обоих концов трубы длиной Lт будет происходить на частоте f₁, когда половина длины волны λ₁ будет совпадать с длиной трубы Lт. Соответственно, для более высоких кратных частот (обертонов) с числом n=2 и 3 в трубе длиной Lт уложится 0,5λ·2=λ и 0,5λ·3=1,5λ.Therefore, the condition for resonant amplification of sound of an open at both ends of a pipe of length Lt will occur at a frequency f ₁ when half the wavelength λ ₁ will coincide with the length of the pipe Lt. Accordingly, for higher multiple frequencies (overtones) with a number n = 2 and 3 in a pipe of length Lt, 0.5λ · 2 = λ and 0.5λ · 3 = 1.5λ will fit.

Известно широкое использование четвертьволновых резонаторов для подавления собственных резонансов (собственных мод) труб, когда к участку трубы, в которой возбуждается собственная резонансная мода, подключается участок тупиковой трубы (закрытой на одном конце жестким донышком) длиной Lp, равной 1/4 длины резонирующей волны, распространяемой по данной трубе длиной Lт. Однако известно, что наряду с обеспечиваемым таким резонатором подавления звукового излучения в трубе на данной частоте, например f₁, подключение к ней четвертьволнового резонатора влечет нежелательное (паразитное) усиление звука на кратной ей частоте f₂=2λ₁/2=λ₁. Таким образом, на частоте колебаний f₂, в два раза превышающей частоту f₁, длиной волны λ₂ укладывающейся по длине трубы Lт, в 2 раза меньшей длины волны, чем λ₁ (то есть, длина волны λ₂, равная двум полудлинам λ₁, совпадает с длиной трубы Lт) наряду с эффектом подавления излучения на частоте f₁=λ₁/2 - произойдет усиление излучения звука на частоте f₂=2f₁=2λ₁/2=λ₁. Данное явление - нежелательно, что вынуждает разработчиков низкошумных систем двигателей использовать большее число шумозаглушающих устройств в виде нескольких спаренных четвертьволновых резонаторов или комбинаций четвертьволновых резонаторов с расширительными резонаторными камерами и/или резонаторами Гельмгольца.It is known that quarter-wave resonators are widely used to suppress the eigen resonances (eigenmodes) of pipes, when a section of a dead-end pipe (closed at one end with a hard bottom) of length Lp equal to 1/4 of the resonating wavelength is connected to the pipe section in which the own resonance mode is excited distributed along this pipe with a length of Lm. However, it is known that along with the suppression of sound radiation in a pipe at a given frequency, such as f ₁ , provided by such a resonator, connecting a quarter-wave resonator to it entails an undesirable (spurious) amplification of sound at a multiple of its frequency f ₂ = 2λ _1/2 = λ ₁ . Thus, at an oscillation frequency f ₂ twice the frequency f ₁ , wavelength λ ₂ stacked along the length of the pipe Lт, 2 times less wavelength than λ ₁ (that is, wavelength λ ₂ equal to two half-lengths λ ₁ , coincides with the pipe length Lm) along with the effect of suppressing radiation at a frequency f ₁ = λ _1/2 - sound radiation will be amplified at a frequency f ₂ = 2f ₁ = 2λ _1/2 = λ ₁ . This phenomenon is undesirable, which forces developers of low-noise engine systems to use a greater number of noise-suppressing devices in the form of several paired quarter-wave resonators or combinations of quarter-wave resonators with expansion resonator chambers and / or Helmholtz resonators.

На фиг.4 приведена схема трубы, открытой с обоих концов, длиной Lт=Iт+2Δт,Figure 4 shows a diagram of a pipe open at both ends, length Lt = It + 2Δt,

где Iт - геометрическая длина трубы,where It is the geometric length of the pipe,

2Δт=Δ₁+Δ₂ - динамическое удлинение трубы за счет приращения Δ₁ и Δ₂ присоединенных колеблющихся масс с обоих свободных концов трубы,2Δt = Δ ₁ + Δ ₂ - the dynamic elongation of the pipe due to the increment Δ ₁ and Δ ₂ attached oscillating masses from both free ends of the pipe,

Δ₁ и Δ₂≈0,3 диаметра проходного сечения на срезе трубы.Δ ₁ and Δ ₂ ≈ 0.3 diameter of the bore at the pipe section.

В трубу, открытую с обоих концов, динамической длиной Lт, соосно установлен четвертьволновый резонатор в виде тупиковой трубы меньшего диаметра, заглушенной со стороны открытого среза трубы, излучающего звук в открытое пространство.A quarter-wave resonator in the form of a dead-end pipe of a smaller diameter, muffled from the side of the open section of the pipe that emits sound into the open space, is coaxially installed in the pipe, open at both ends, with a dynamic length LТ.

Согласно условию развития резонанса трубы 7 (Lт=0,5λ), длина Lp четвертьволнового резонатора 15, с учетом динамического удлинения трубы за счет приращения Δ₃ (где Δ₃≈0,3 диаметра проходного сечения на срезе трубы), присоединенной колеблющейся массы свободного конца трубы, должна составлять 0,5Lт=0,25λ.According to the condition for the development of the resonance of the pipe 7 (Lt = 0.5λ), the length Lp of the quarter-wave resonator 15, taking into account the dynamic elongation of the pipe due to the increment Δ ₃ (where Δ ₃ ≈0.3 of the diameter of the bore at the pipe section), is attached to the oscillating mass of free the end of the pipe should be 0.5Lt = 0.25λ.

Таким образом, для подавления резонанса первой собственной моды f₁ длина резонатора должна составить Lp₁=0,25λ₁.Thus, to suppress the resonance of the first eigenmode f _1, the cavity length should be Lp ₁ = 0.25λ ₁ .

В то же время для подавления резонанса второй собственной моды f₂ длина резонатора должна составить Lp₂=0,25λ₂. Но так как λ₂=0,5λ₁, то Lp₂=0,125λ₁.At the same time, in order to suppress the resonance of the second eigenmode f _2, the cavity length should be Lp ₂ = 0.25λ ₂ . But since λ ₂ = 0.5λ ₁ , then Lp ₂ = 0.125λ ₁ .

Следовательно, для подавления резонанса второй собственной моды f₂ длина четвертьволнового резонатора должна быть в два раза короче длины четвертьволнового резонатора, предназначенного для подавления резонанса первой собственной моды f₁.Therefore, to suppress the resonance of the second eigenmode f _{2, the} length of the quarter-wave resonator should be two times shorter than the length of the quarter-wave resonator designed to suppress the resonance of the first eigenmode f ₁ .

Указанный технический результат при реализации заявляемого технического решения достигается за счет выполнения демпфирующих сквозных отверстий 24 в боковой стенке корпуса ¹/₄ волнового резонатора 15, связывающих его полость 22 с полостью 16 воздухозаборного патрубка 7, имеющих такую суммарную площадь отверстий 24, что с одной стороны - она не так велика, чтобы укорачивать длину резонатора, работающего на подавление первой собственной моды f₁ (на ее подавление используется вся длина резонатора Lp), а с другой - уже достаточна для дополнительного эффективного демпфирования резонансных звуковых колебаний, основанного на фрикционных потерях звуковой энергии в отверстиях 24 перфорации с преобразованием ее в тепловую при продавливании пульсирующим потоком воздуха через сквозные отверстия 24, с подключением к процессу подавления звука резонатором через эти отверстия второй собственной резонирующей моды с частотой f₂. В этом случае длина участка резонатора 15 от торцевого донышка 23 до плоскости расположения пояса отверстий 24 перфорации, равная 0,5 Lp, совпадает с ¹/₄ длины волны λ₂ собственной моды частотой f₂, что обеспечивает его попутную работу как резонатора, настроенного на подавление и второй собственной моды частотой f₂. Величина площади отверстий 24 меньше заявленного диапазона 0,05Fpeз не обеспечивает реализацию процесса эффективного подавления резонатором излучения звука на четной собственной резонирующей моде f₂. Т.е. такой малой площади проходного сечения демпфирующих отверстий еще не хватает, чтобы обеспечить требуемую волновую взаимосвязь на этой моде между полостью воздухозаборного патрубка и полостью четвертьволнового резонатора.The said technical result when implementing the claimed technical solution is achieved by making the damping of the through holes 24 in the side wall of the housing ^_quarter wave resonator 15, connecting its cavity 22 with the cavity 16 of the air intake pipe 7 having a total area of the openings 24, which on the one hand - it is not so large as to shorten the length of the resonator operating to suppress the first eigenmode f ₁ (the entire length of the resonator Lp is used to suppress it), and on the other, it is already sufficient for additional effective damping of resonant sound vibrations based on the frictional loss of sound energy in the holes 24 of the perforation with its conversion to heat when pushed by a pulsating air flow through the through holes 24, with a second intrinsic resonating mode with a frequency f ₂ connected to the process of sound suppression by the resonator through these holes. In this case, the resonator length of the section 15 from the bottoms of the end zone 23 to the plane of the openings 24 of perforation, equal to 0,5 Lp, coincides with the ^_fourth wavelength λ ₂ eigenmode frequency f _2, which provides a passing his job as a resonator tuned to the suppression of the second eigenmode of frequency f ₂ . The size of the area of the holes 24 is less than the declared range of 0.05Frez does not provide the implementation of the process of effective suppression by the resonator of radiation of sound on an even intrinsic resonant mode f ₂ . Those. such a small passage area of the damping holes is still not enough to provide the required wave relationship in this mode between the cavity of the air intake pipe and the cavity of the quarter-wave resonator.

Применение конструкции заявляемого воздухоочистителя, как это полностью подтвердили экспериментальные исследования, позволило повысить его шумозаглушающую эффективность, что и отражает графическая часть на фиг.10, 11, 12, и 13.The use of the design of the inventive air purifier, as experimental studies have fully confirmed, has increased its sound-damping efficiency, which reflects the graphic part in Figures 10, 11, 12, and 13.

В настоящее время в ОАО «АВТОВАЗ» разработана и реализована на экспериментальных автомобилях Семейства «Калина» ВАЗ 1118 конструкция ДВС, оборудованного заявляемым устройством его шумоподавления.At present, AVTOVAZ OJSC has developed and implemented on the experimental Kalina Family cars the VAZ 1118 engine design equipped with the claimed noise reduction device.

Claims

Двигатель внутреннего сгорания с системой впуска, содержащей впускную трассу, подводящую топливную смесь в цилиндры двигателя, состоящую из впускных труб с устройством подвода топлива в цилиндры двигателя, ресивера, который подсоединен магистральной трубой к выполненному в виде камеры воздухоочистителю, к которому подключен воздухозаборный патрубок, ограниченный воздухозаборным срезом, во входной части которого соосно размещено устройство шумоглушения в виде многофункционального четвертьволнового резонатора цилиндрической формы, с образованием сквозного кольцевого зазора, причем длина резонатора составляет половину длины воздухозаборного патрубка, горло резонатора размещено в середине воздухозаборного патрубка, а дно резонатора размещено вблизи плоскости заборного среза патрубка, отличающийся тем, что в боковой части стенки корпуса четвертьволнового резонатора выполнено несколько сквозных демпфирующих отверстий, равномерно расположенных в середине динамической длины четвертьволнового резонатора, причем суммарная площадь сквозных демпфирующих отверстий ΣFотв определяется по выражению ΣFотв=0,05...0,06 Fрез, где Fрез - площадь поперечного проходного сечения резонатора, а динамическая длина Lp=Ip+Δ3, где Ip - геометрическая длина внутренней полости корпуса резонатора, а Δ₃ - динамическое удлинение резонатора (Δ₃≈0,3 диаметра проходного сечения на срезе трубы).An internal combustion engine with an intake system containing an inlet route supplying the fuel mixture to the engine cylinders, consisting of intake pipes with a fuel supply device to the engine cylinders, a receiver, which is connected by a main pipe to an air purifier made in the form of a chamber, to which an air intake pipe is connected, limited an air inlet cut, in the input part of which the noise suppression device in the form of a cylindrical multifunctional quarter-wave resonator is coaxially placed, with the formation of a through annular gap, the cavity length being half the length of the intake pipe, the cavity of the resonator placed in the middle of the intake pipe, and the bottom of the resonator placed near the plane of the intake cut of the pipe, characterized in that several through damping holes are made in the side of the wall of the quarter-wave resonator body, evenly located in the middle of the dynamic length of the quarter-wave resonator, and the total area of the through damping holes ΣFotv determined by the expression ΣFotv = 0.05 ... 0.06 Frez where Frez - cross flow cross section of the resonator, and a dynamic length Lp = Ip + Δ3, where Ip - geometric length of the internal cavity of the resonator body, and Δ ₃ - dynamic elongation of the resonator (Δ ₃ ≈0.3 of the diameter of the bore at the pipe section).